工程地質三大岩類
A. 跪求工程地質中三大岩類的工程地質性質!!!
1、沉積岩
沉積岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一種岩石類型。它是由風化產物、火山物質、有機物質等碎屑物質在常溫常壓下經過搬運、沉積和石化作用,最後形成的岩石。不論那種方式形成的碎屑物質都要經歷搬運過程,然後在合適的環境中沉積下來,經過漫長的壓實作用,石化成堅硬的沉積岩。
沉積岩依照沈積物顆粒的大小又分礫岩、砂岩、頁岩、石灰岩.沉積岩的形成 1.風化侵蝕:在河流上的大石頭,經年累月被侵蝕風化,逐漸崩解成小的沙泥、碎屑。 2.搬運:這些碎屑被水流從上游搬運到下游。 3.堆積:下游流速減緩,搬運力減小,岩石碎屑便沉積下來。 4.壓密:新的沉積物壓在舊的沉積物上,時間久了,底下的沉積物被壓得較緊實。 5.膠結:地下水經過沉積物的孔隙,帶來的礦物質填滿孔隙,使岩石碎屑顆粒緊緊膠結在一起,形成沉積岩。 6.露出:堆積在海底的沉積岩層在板塊運動的推擠下拱出海面,露出地表。
2、岩漿岩
岩漿岩也叫火成岩,是在地殼深處或在上地幔中形成的岩漿,在侵入到地殼上部或者噴出到地表冷卻固結並經過結晶作用而形成的岩石。因為它生成的條件與沉積岩差別很大,因此,它的特點也與沉積岩明顯不同。
岩漿岩又分安山岩、玄武岩、花崗岩。 由地底岩漿冷卻凝固形成,由於岩漿成分和冷卻凝固方式不同,便形成不同的火成岩。岩漿岩的形成: 1.安山岩:岩漿藉由火山口噴發出地面,快速冷卻形成的。 2.玄武岩:岩漿經由緩和噴發漫流而出,逐漸冷凝形成的。 3.花崗岩:岩漿並不噴出地面,而是在地底下慢慢冷卻形成的。
3、變質岩
在地殼形成和發展過程中,早先形成的岩石,包括沉積岩、岩漿岩,由於後來地質環境和物理化學條件的變化,在固態情況下發生了礦物組成調整、結構構造改變甚至化學成分的變化,而形成一種新的岩石,這種岩石被稱為變質岩。變質岩是大陸地殼中最主要的岩石類型之一。
變質岩又分:板岩、片岩、片麻岩、大理岩。 變質岩的形成:1.為變質前的岩層:由於沉積或火山作用,堆積出一層層岩層。 2.擠壓岩層:在強大擠壓和摩擦力之下,產生溫度和壓力,使得深埋在地底下的岩石發生變質作用。 3.變質成新岩石:岩石里零散分布的礦物結晶會呈規矩排列,或生出新礦物來,而變成各種新的變質岩。
B. 說明三大岩類的地質特性上的不同點
1、沉積岩
沉積岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一種岩石類型。它是由風化產物、火山物質、有機物質等碎屑物質在常溫常壓下經過搬運、沉積和石化作用,最後形成的岩石。不論那種方式形成的碎屑物質都要經歷搬運過程,然後在合適的環境中沉積下來,經過漫長的壓實作用,石化成堅硬的沉積岩。
沉積岩依照沈積物顆粒的大小又分礫岩、砂岩、頁岩、石灰岩.沉積岩的形成 1.風化侵蝕:在河流上的大石頭,經年累月被侵蝕風化,逐漸崩解成小的沙泥、碎屑。 2.搬運:這些碎屑被水流從上游搬運到下游。 3.堆積:下游流速減緩,搬運力減小,岩石碎屑便沉積下來。 4.壓密:新的沉積物壓在舊的沉積物上,時間久了,底下的沉積物被壓得較緊實。 5.膠結:地下水經過沉積物的孔隙,帶來的礦物質填滿孔隙,使岩石碎屑顆粒緊緊膠結在一起,形成沉積岩。 6.露出:堆積在海底的沉積岩層在板塊運動的推擠下拱出海面,露出地表。
2、岩漿岩
岩漿岩也叫火成岩,是在地殼深處或在上地幔中形成的岩漿,在侵入到地殼上部或者噴出到地表冷卻固結並經過結晶作用而形成的岩石。因為它生成的條件與沉積岩差別很大,因此,它的特點也與沉積岩明顯不同。
岩漿岩又 分安山岩、玄武岩、花崗岩。 由地底岩漿冷卻凝固形成,由於岩漿成分和冷卻凝固方式不同,便形成不同的火成岩。岩漿岩的形成: 1.安山岩:岩漿藉由火山口噴發出地面,快速冷卻形成的。 2.玄武岩:岩漿經由緩和噴發漫流而出,逐漸冷凝形成的。 3.花崗岩:岩漿並不噴出地面,而是在地底下慢慢冷卻形成的。
3、變質岩
在地殼形成和發展過程中,早先形成的岩石,包括沉積岩、岩漿岩,由於後來地質環境和物理化學條件的變化,在固態情況下發生了礦物組成調整、結構構造改變甚至化學成分的變化,而形成一種新的岩石,這種岩石被稱為變質岩。變質岩是大陸地殼中最主要的岩石類型之一。
變質岩又分:板岩、片岩、片麻岩、大理岩。 變質岩的形成:1.為變質前的岩層:由於沉積或火山作用,堆積出一層層岩層。 2.擠壓岩層:在強大擠壓和摩擦力之下,產生溫度和壓力,使得深埋在地底下的岩石發生變質作用。 3.變質成新岩石:岩石里零散分布的礦物結晶會呈規矩排列,或生出新礦物來,而變成各種新的變質岩。
C. 三大岩類具體分類命名
火成岩igneous rock
火成岩是岩漿侵入地殼或噴出地表經冷卻固結而成的岩石,又稱岩漿岩(magma rock)。
火山岩 volcanic rock
火山岩是由火山作用所形成的各種岩石,既包括熔岩和火山碎屑岩,又包括與火山作用有關的潛火山岩。
侵入岩intrusive rock
是岩漿侵入地殼內冷凝而成的火成岩。由於冷卻速度較慢,常為結晶質岩石。侵入岩依其侵入地殼中的部位深淺,分為深成岩(>3km),淺成岩(1.5~3km),和超淺成岩(0.5~1.5km)。
超基性岩 ultrabasic rock
火成岩的一個大類。指化學成分中二氧化硅(SiO2)含量小於45%,同時氧化鎂(MgO),氧化鐵(FeO)等基性組分含量高的火成岩。
超鎂鐵質岩 ultramafic rock
指鎂鐵質礦物(以橄欖石、輝石為主)含量達90%以上的一類火成岩。因此,大多數超鎂鐵質岩就是超基性岩,反之亦然。但也有例外,如輝石類單礦物岩,鎂鐵礦物在90%以上,但二氧化硅(SiO2)含量高於45%。所以,它是超鎂鐵質岩,而不是超基性岩;又如單礦物斜長岩,是由鈣的硅鋁酸鹽礦物組成,二氧化硅(SiO2)含量低於45%,屬超基性岩,但不是超鎂鐵質岩。
基性岩 basic rock
基性岩是火成岩的一個大類。二氧化硅(SiO2)含量為45%~52%。主要礦物成分為輝石、基性斜長石,不含石英或石英含量極少。色深,比重較大。與超基性岩的主要區別除二氧化硅(SiO2)含量外,在礦物成分上含有相當數量的斜長石,而超基性岩則沒有或有很少的斜長石。常見的基性深成岩為輝長岩,淺成岩為輝綠岩,噴出岩為玄武岩。
中性岩 intermediate rock
火成岩的一個大類。二氧化硅(SiO2)含量為52%~63%。主要礦物成分為角閃石和中性斜長石,可含少量石英。常見的中性深成岩為閃長岩、石英閃長岩,淺成岩為閃長玢岩,噴出岩為安山岩、英安岩。正長岩、粗面岩從二氧化硅(SiO2)含量看,也可作中性岩一類,但是偏鹼性的中性岩。
酸性岩 acid rock
火成岩的一個大類。二氧化硅含量大於63%。色淺。淺色礦物以鉀長石、酸性斜長石、石英為主。最特徵的是石英大量出現,約占岩石的1/4到1/3。暗色礦物較少,一般為黑雲母。常見的酸性深成岩為花崗岩、花崗閃長岩,淺成岩為花崗斑岩,噴出岩為流紋岩和英安岩。
超酸性岩 ultraacid rock
一般指二氧化硅(SiO2)含量大於75%的岩石,代表岩石為白崗岩和某些白雲母花崗岩等。幾乎不含暗色礦物,淺色礦物主要為鹼性長石和石英。
鹼性岩 alkalic rock
火成岩的一個大類。含二氧化硅較低而鹼質較高。主要礦物成分為鹼性長石(微斜長石、正長石、鈉長石)、各種副長石(霞石、方鈉石、鈣霞石等)以及鹼性暗色礦物(霓石、霓輝石、鈉鐵閃石、鈉閃石等)。深成岩的代表為霞石正長岩,淺成岩為霞石正長斑岩,噴出岩為響岩。
脈岩 dike rock
指呈脈狀產出的火成岩,多屬淺成-超淺成侵入岩。根據成分可分為兩類:(1)與深成岩成分相似的岩脈(稱未分脈岩),如花崗斑岩、閃長玢岩、輝綠岩、微晶閃長岩等;(2)與深成岩成分差別大的脈岩(稱二分脈岩),若以淺色礦物為主,具細晶結構者為細晶岩,具偉晶結構者為偉晶岩;若以暗色礦物為主,具煌斑結構者稱煌斑岩。
斑岩 porphyry
斑岩是含鹼性長石、副長石或石英斑晶為主的淺成岩和超淺成岩的通稱。如花崗斑岩、流紋斑岩等。為避免和淺成岩命名相混,熔岩不使用「斑岩」名稱。
玢岩 porphyrite
玢岩是具斑狀結構的中-基性淺成岩的超淺成岩的總稱。斑晶以斜長石和暗色礦物為主,如閃長玢岩、輝綠玢岩、玄武玢岩等。熔岩不使用這一術語。
<青海省岩石分類命名>的具體內容到各省的省圖書館去查吧!應該有。
D. 三大岩類地質特性不同點是什麼
地球上的岩石千變萬化,它是一種或多種礦物的集合體,它是構成地殼的基本部分。按其成因可分為三大類:岩漿岩(火成岩)、沉積岩和變質岩。
(一)、岩漿岩
岩漿岩又稱火成岩,是由地殼下面的岩漿沿地殼薄弱地帶上升侵入地殼或噴出地表後冷凝而成的。
岩漿岩的主要特徵
岩漿岩是由岩漿直接冷凝形成的岩石,因此,具有反映岩漿冷凝環境和形成過程所留下的特徵和痕跡,與沉積岩和變質岩有明顯的區別。
(二)、變質岩
地殼中的原岩(包括岩漿岩、沉積岩和已經生成的變質岩),由於地殼運動、岩漿活動等所造成的物理和化學條件的變化,即在高溫、高壓和化學性活潑的物質(水氣、各種揮發性氣體和熱水溶液)滲入的作用下,在固體狀態下改變了原來岩石的結構、構造甚至礦物成分,形成一種新的岩石稱為變質岩。變質岩不僅具有自身獨特的特點,而且還保存著原來岩石的某些特徵。
1、 變質岩的主要特徵
1 有的具有片理(片狀)構造如片岩;
2 有的呈片麻構造(未形成片狀),岩石斷面上看到各種礦物成帶狀或條狀等,如花崗片麻岩;
3 有的呈板狀構造,顆粒極小,肉眼難辨,如板岩。
(三)、沉積岩
沉積岩,又稱為水成岩,是由成層堆積於陸地或海洋中的碎屑、膠體和有機物等疏鬆沉積物團結而成的岩石。同時也是三種組成地球岩石圈的主要岩石之一(另外兩種是岩漿岩和變質岩)。在地球地表,有70%的岩石是沉積岩,但如果從地球表面到16公里深的整個岩石圈算,沉積岩只佔 5%。沉積岩主要包括有石灰岩、砂岩、頁岩等。沉積岩中所含有的礦產,佔全部世界礦產蘊藏量的80%。
沉積岩的主要特徵
1 層理構造顯著,富含次生礦物、有機質;
2 沉積岩中常含古代生物遺跡,經石化作用即成化石,即是生物化石;
E. 主要岩石類型(三大岩類)
目前被廣泛採用的岩石分類原則是岩石的成因。在這個原則下岩石被分成了三大類,即火成岩、沉積岩和變質岩。
1.火成岩
火成岩是由岩漿(以硅酸鹽為主要成分的高溫熔融體)固結而成的岩石。如果岩漿在凝固時溫度下降的速度很快,則形成玻璃質或結晶顆粒很小的岩石。這時,岩石的化學成分與岩漿的化學成分大致相同。由於在岩漿固結的過程中揮發分可能會散失掉,所以嚴格說來岩漿和由它固結所形成的岩石在化學組成上是不完全相同的。
如果岩漿在固結的過程中溫度是緩慢下降的,則固結成岩過程將變得很復雜。隨著岩漿的冷卻,岩漿中的物質按一定的順序結晶。一般來講,由岩漿中結晶出的晶體的化學組成不同於岩漿的化學組成。當結晶出來的晶體聚集在一起形成岩石時,岩石的化學組分和原來的岩漿的化學組分也不完全一樣。
由於岩漿的原始成分不同以及岩漿在緩慢冷卻固結的過程中其化學組成要發生一定的變化,所以由岩漿逐漸冷卻所形成的火成岩種類具有多樣性。
2.沉積岩
沉積岩是在地球表面上,在溫度和壓力都比較低的表生作用條件下,由沉積的物質形成的。一般來講,沉積作用發生的地點是河流、湖泊和海洋。
沉積岩中最顯著的構造是層理。一個連續的,大致由相同的岩石構成的,成為構成地層最小單位的層稱單層。單層的上下界面稱為層理面。在單層內,沉積物的性質和組成可以稍有不同,由此所形成的條帶狀構造稱為紋理。
沉積物在沉積以後,先呈鬆散的堆積狀,顆粒與顆粒之間有許多空隙。當新的沉積物壓在其上時,由於靜壓力的存在,顆粒被壓實。另外,顆粒中的一些礦物在水的作用下被溶解,然後又形成新的沉澱。在沉積後的顆粒之間沉澱新礦物的過程成為膠結作用。由於壓實、膠結及其他的一些成岩作用,沉積物逐漸固結和硬化,最終形成沉積岩。
沉積岩可以簡單分為碎屑沉積岩、粘土岩和化學-生物沉積岩。在岩石物理學中常見的沉積岩有:砂岩、泥質沉積岩和鈣質沉積岩。砂岩是以砂為主的碎屑沉積岩,一般富含石英顆粒,在砂粒之間有自生礦物發生的膠結作用。最常見的膠結物是方解石、白雲石、菱鐵礦、石英、玉髓和蛋白石等。
泥質沉積岩是由粘土經固結後形成的岩石。具有顯著的層理構造的泥質沉積岩稱為頁岩,反之稱為泥岩。泥質岩石由不同起源的物質構成。首先是風化生成的物質,主要是高嶺土族和蒙脫石族的粘土礦物;其次是在風化分解後剩餘的原礦物,主要是石英、長石和雲母等;最後是作為自生礦物的方解石、白雲石、蛋白石、玉髓、黃鐵礦和海綠石等。
鈣質沉積岩有灰岩和白雲岩。灰岩主要由方解石構成,白雲岩主要由白雲石類的礦物構成。在灰岩和白雲岩之間,有各種中間類型的岩石。含有少量白雲石的灰岩稱為白雲質灰岩,含有少量方解石的白雲岩稱為灰質白雲岩。
除碳酸鹽礦物外,鈣質沉積岩中也含有其他礦物。最常見的是碎屑石英和粘土礦物。方解石和泥質物質含量大體相當的岩石稱為泥灰岩。
硅質沉積中的礦物有蛋白石、玉髓、石英等。
3.變質岩
變質岩是火成岩或沉積岩在變質作用條件下形成的新岩石。在變質作用過程中,岩石基本上處於固態,但礦物成分或結晶狀態發生了變化。
F. 三大類岩石的分布,組成,結構構造,工程地質性質(列表) 急!!!
岩石是一種或多種礦物的集合體,它是構成地殼的基本部分。按其成因分為三大類,即岩漿岩、沉積岩和變質岩。
岩漿岩:是由地殼內部上升的岩漿侵入地殼或噴出地表冷凝而成的,又稱火成岩。岩漿主要來源於地幔上部的軟流層,那裡溫度高達1300℃,壓力約數千個大氣壓,使岩漿具有極大的活動性和能量,按其活動又分為噴出岩和侵入岩。未達到地表的岩漿冷凝而成的岩石叫侵入岩。深成侵入岩顆粒較粗。淺成侵入岩顆粒細小或大小不均。噴出岩是在岩漿噴出地表的條件下形成,溫度低,冷卻快,常成玻璃質、半晶質或隱晶質結構,具有塊狀、流線、流面、氣孔、流紋、條帶狀 構造等。岩漿岩常見的如在地殼中分布很廣的中粗粒結構的侵入岩——花崗岩,氣孔構造發育,黑色緻密的玄武岩,流紋構造顯著的酸性噴出岩——流紋岩等。
沉積岩:是地面即成岩石在外力作用下,經過風化、搬運、沉積固結等沉積而成,其主要特徵是:①層理構造顯著如板狀層理、交錯層理,互層;②沉積岩中常含古代生物遺跡,經石化作用即成化石;③有的具有波痕、石鹽假晶、乾裂、孔隙、結核等。常見的沉積岩有:直徑大於3毫米的礫和磨圓的卵石及被其它物質膠結而形成的礫岩,由2毫米到0.05毫米直徑的砂粒膠結而成的砂岩,由顆粒細小的粘土礦物組成的頁岩,由方解石為其主要成分,硬度不大的石灰岩等。
變質岩:是岩漿岩或沉積岩在變質作用下形成的一類新岩石。和前兩類岩石主要區別是變質岩屬重結晶的岩石,顆粒較粗,不含玻璃質和有機質的殘體。其主要特徵是:①有的具有片理(片狀)構造如片岩;②有的呈片麻構造(未形成片狀),岩石斷面上看到各種礦物成帶狀或條狀等,如花崗片麻岩;③有的呈板狀構造,顆粒極小,肉眼難辨,如板岩。4條帶狀、千枚狀。常見的變質岩如由方解石或白雲石重新經過結晶而成的大理岩,由頁岩和粘土經過變質而形成原解理狀的板岩,由片狀、柱狀岩石組成的片岩,多由沉積岩和岩漿岩變質而成的片麻岩,由砂岩變質而成的石英岩等。
三大類岩石具有不同的形成條件和環境,而岩石形成所需的環境條件又會隨著地質作用的進行不斷地發生變化。沉積岩和岩漿岩可以通過變質作用形成變質岩。在地表常溫、常壓條件下,岩漿岩和變質岩又可以通過母岩的風、剝蝕和一系列的沉積作用而形成沉積岩。變質岩和沉積岩當進入地下深處後,在高溫高壓條件下又會發生熔融形成岩漿,經結晶作用而變成岩漿岩。因此,在地球的岩石圈內,三大岩類處於不斷演化過程之中。太陽能是岩石發生演變過程的能量來源之一,它控制著外動力地質作用的進行;包含在岩石內部的放射性能量是地球內力地質作用的能量來源。此外,地球重力能和地球旋轉能在各種地質作用中也是不可忽視的重要方面。其中構造運動是地球內力作用重要的表現形式,它可使地下深處的侵入岩和變質岩上升到地表遭受破壞,也可使地表岩石發生強烈拗陷而產生變質,同時,構造運動對岩漿的形成和上升也有重要影響。
G. 三大類岩石的分類成因
岩石是一種或多種礦物的集合體,它是構成地殼的基本部分。按其成因分為三大類,即岩漿岩、沉積岩和變質岩。
岩漿岩:是由地殼內部上升的岩漿侵入地殼或噴出地表冷凝而成的,又稱火成岩。岩漿主要來源於地幔上部的軟流層,那裡溫度高達1300℃,壓力約數千個大氣壓,使岩漿具有極大的活動性和能量,按其活動又分為噴出岩和侵入岩。未達到地表的岩漿冷凝而成的岩石叫侵入岩。深成侵入岩顆粒較粗。淺成侵入岩顆粒細小或大小不均。噴出岩是在岩漿噴出地表的條件下形成,溫度低,冷卻快,常成玻璃質、半晶質或隱晶質結構,具有塊狀、流線、流面、氣孔、流紋、條帶狀構造等。岩漿岩常見的如在地殼中分布很廣的中粗粒結構的侵入岩——花崗岩,氣孔構造發育,黑色緻密的玄武岩,流紋構造顯著的酸性噴出岩——流紋岩等。
沉積岩:是地面即成岩石在外力作用下,經過風化、搬運、沉積固結等沉積而成,其主要特徵是:①層理構造顯著如板狀層理、交錯層理,互層;②沉積岩中常含古代生物遺跡,經石化作用即成化石;③有的具有波痕、石鹽假晶、乾裂、孔隙、結核等。常見的沉積岩有:直徑大於3毫米的礫和磨圓的卵石及被其它物質膠結而形成的礫岩,由2毫米到0.05毫米直徑的砂粒膠結而成的砂岩,由顆粒細小的粘土礦物組成的頁岩,由方解石為其主要成分,硬度不大的石灰岩等。
變質岩:是岩漿岩或沉積岩在變質作用下形成的一類新岩石。和前兩類岩石主要區別是變質岩屬重結晶的岩石,顆粒較粗,不含玻璃質和有機質的殘體。其主要特徵是:①有的具有片理(片狀)構造如片岩;②有的呈片麻構造(未形成片狀),岩石斷面上看到各種礦物成帶狀或條狀等,如花崗片麻岩;③有的呈板狀構造,顆粒極小,肉眼難辨,如板岩。4條帶狀、千枚狀。常見的變質岩如由方解石或白雲石重新經過結晶而成的大理岩,由頁岩和粘土經過變質而形成原解理狀的板岩,由片狀、柱狀岩石組成的片岩,多由沉積岩和岩漿岩變質而成的片麻岩,由砂岩變質而成的石英岩等。
三大類岩石具有不同的形成條件和環境,而岩石形成所需的環境條件又會隨著地質作用的進行不斷地發生變化。沉積岩和岩漿岩可以通過變質作用形成變質岩。在地表常溫、常壓條件下,岩漿岩和變質岩又可以通過母岩的風、剝蝕和一系列的沉積作用而形成沉積岩。變質岩和沉積岩當進入地下深處後,在高溫高壓條件下又會發生熔融形成岩漿,經結晶作用而變成岩漿岩。因此,在地球的岩石圈內,三大岩類處於不斷演化過程之中。太陽能是岩石發生演變過程的能量來源之一,它控制著外動力地質作用的進行;包含在岩石內部的放射性能量是地球內力地質作用的能量來源。此外,地球重力能和地球旋轉能在各種地質作用中也是不可忽視的重要方面。其中構造運動是地球內力作用重要的表現形式,它可使地下深處的侵入岩和變質岩上升到地表遭受破壞,也可使地表岩石發生強烈拗陷而產生變質,同時,構造運動對岩漿的形成和上升也有重要影響。
H. 三大岩類的特點
① 火成岩 也稱岩漿岩。來自地球內部的熔融物質,在不同地質條件下冷凝固結而成的岩石。當熔漿由火山通道噴溢出地表凝固形成的岩石,稱噴出岩或稱火山岩。常見的火山岩有玄武岩、安山岩和流紋岩等。當熔岩上升未達地表而在地殼一定深度凝結而形成的岩石稱侵入岩,按侵入部位不同又分為深成岩和淺成岩。 花崗岩、輝長岩、閃長岩是典型的深成岩。花崗斑岩、輝長玢岩和閃長玢岩是常見的淺成岩 。根據化學組分又可將火成岩分為 超基性岩 (SiO2 ,小於45%)、 基性岩 (SiO2 ,45%~52%)、 中性岩 (SiO2 ,52%~65%)、 酸性岩 (SiO 2 ,大於65%)和 鹼性岩 (含有特殊鹼性礦物,SiO 2 ,52%~66%)。火成岩佔地殼體積的64.7%。
② 沉積岩 。在地表常溫、常壓條件下,由風化物質、火山碎屑、有機物及少量宇宙物質經搬運、沉積和成岩作用形成的層狀岩石。按成因可分為 碎屑岩 、 粘土岩 和化學岩(包括生物化學岩)。常見的沉積岩有 砂岩 、凝灰質砂岩、 礫岩 、粘土岩、 頁岩 、 石灰岩 、 白雲岩 、 硅質岩 、 鐵質岩 、 磷質岩 等。沉積岩佔地殼體積的7.9%,但在地殼表層分布則甚廣,約占陸地面積的75%,而海底幾乎全部為沉積物所覆蓋。 沉積岩有兩個突出特徵:一是具有層次,稱為層理構造。層與層的界面叫層面,通常下面的岩層比上面的岩層年齡古老。二是許多沉積岩中有「石質化」的古代生物的遺體或生存、活動的痕跡-----化石,它是判定地質年齡和研究古地理環境的珍貴資料,被稱作是紀錄地球歷史的「書頁」和「文字「。
③ 變質岩 。原有岩石經變質作用而形成的岩石。根據變質作用類型的不同,可將變質岩分為5類:動力變質岩、接觸變質岩、區域變質岩、混合岩和交代變質岩。常見的變質岩有 糜棱岩 、碎裂岩、 角岩 、板岩、 千枚岩 、 片岩 、 片麻岩 、 大理岩 、 石英岩 、角閃岩、片粒岩、榴輝岩、 混合岩 等。變質岩佔地殼體積的27.4%。
岩石具有特定的比重、孔隙度、抗壓強度和抗拉強度等物理性質,是建築、鑽探、掘進等工程需要考慮的因素,也是各種礦產資源賦存的載體,不同種類的岩石含有不同的礦產。以火成岩為例,基性超基性岩與親鐵元素,如鉻、鎳、鉑族元素、鈦、釩、鐵等有關;酸性岩與親石原素如鎢、錫、鉬、鈹、鋰、鈮、鉭、鈾有關;金剛石僅產於金伯利岩和鉀鎂煌斑岩中;鉻鐵礦多產於純橄欖岩中;中國華南燕山早期花崗岩中盛產鎢錫礦床;燕山晚期花崗岩中常形成獨立的錫礦及鈮、鉭、鈹礦床。石油和煤只生於沉積岩中。前寒武紀變質岩石中的鐵礦具有世界性。許多岩石本身也是重要的工業原料,如北京的漢白玉(一種白色大理岩)是聞名中外建築裝飾材料,南京的雨花石、福建的壽山石、浙江的青田石是良好的工藝美術石材,即使那些不被人注意的河沙和卵石也是非常有用的建築材料。許多岩石還是重要的中葯用原料,如麥飯石(一種中酸性脈岩)就是十分流行的葯用岩石。岩石還是構成旅遊資源的重要因素,世界上的名山、大川、奇峰異洞都與岩石有關。我們祖先從石器時代起就開始利用岩石,在科學技術高度發展的今天,人們的衣、食、住、行、游、醫……無一能離開岩石。研究岩石、利用岩石、藏石、玩石、愛石已不再是科學家的專利,而逐漸變成廣大群眾生活的組成部分。 岩石的風化 岩石在太陽輻射、大氣、水和生物作用下出現破碎、疏鬆及礦物成分次生變化的現象。導致上述現象的作用稱風化作用。分為:①物理風化作用。主要包括溫度變化引起的岩石脹縮、岩石裂隙中水的凍結和鹽類結晶引起的撐脹、岩石因荷載解除引起的膨脹等。②化學風化作用。包括:水對岩石的溶解作用;礦物吸收水分形成新的含水礦物,從而引起岩石膨脹崩解的水化作用;礦物與水反應分解為新礦物的水解作用;岩石因受空氣或水中游離氧作用而致破壞的氧化作用。③生物風化作用。包括動物和植物對岩石的破壞,其對岩石的機械破壞亦屬物理風化作用,其屍體分解對岩石的侵蝕亦屬化學風化作用。人為破壞也是岩石風化的重要原因。岩石風化程度可分為全風化、強風化、弱風化和微風化4個級別。 大約在200年前,人們可能認為高山、湖泊和沙漠都是地球上永恆不變的特徵。可現在我們已經知道高山最終將被風化和剝蝕為平地,湖泊終將被沉積物和植被填滿,沙漠會隨著氣候的變化而行蹤不定。地球上的物質永無止境地運動著。暴露在地殼表面的大部分岩石都處在與其形成時不同的物理化學條件下,而且地表富含氧氣、二氧化碳和水,因而岩石極易發生變化和破壞。表現為整塊的岩石變為碎塊,或其成分發生變化,最終使堅硬的岩石變成鬆散的碎屑和土壤。礦物和岩石在地表條件下發生的機械碎裂和化學分解過程稱為風化。由於風、水流及冰川等動力將風化作用的產物搬離原地的作用過程叫做剝蝕 地表岩石在原地發生機械破碎而不改變其化學成分也不新礦物的作用稱物理風化作用。如礦物岩石的熱脹冷縮、冰劈作用、層裂和鹽分結晶等作用均可使岩石由大塊變成小塊以至完全碎裂。化學風化作用是指地表岩石受到水、氧氣和二氧化碳的作用而發生化學成分和礦物成分變化,並產生新礦物的作用。主要通過溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用和氧化作用等式進行。 雖然所有的岩石都會風化,但並不是都按同一條路徑或同一個速率發生變化。經過長年累月對不同條件下風化岩石的觀察,我們知道岩石特徵、氣候和地形條件是控制岩石風化的主要因素。不同的岩石具有不同的礦物組成和結構構造,不同礦物的溶解性差異很大。節理、層理和孔隙的分布狀況和礦物的粒度,又決定了岩石的易碎性和表面積。風化速率的差異,可以從不同岩石類型的石碑上表現出來。如花崗岩石碑,其成分主要是硅酸鹽礦物。這種石碑就能很好地抵禦化學風化。而大理岩石碑則明顯地容易遭受風化。 氣候因素主要是通過氣溫、降雨量以及生物的繁殖狀況而表現的。在溫暖和潮濕的環境下,氣溫高,降雨量大,植物茂密,微生物活躍,化學風化作用速度快而充分,岩石的分解向縱深發展可形成巨厚的風化層。在極地和沙漠地區,由於氣候乾冷,化學風化的作用不大,岩石易破碎為稜角狀的碎屑。最典型的例子,是將矗立於乾燥的埃及已35個世紀並保存完好的克列奧帕特拉花崗岩尖柱塔,搬移到空氣污染嚴重的紐約城中心公園之後,僅過了75年就已面目全非。 地勢的高度影響到氣候:中低緯度的高山區山麓與山頂的溫度、氣候差別很大,其生物界面貌顯著不同。因而風化作用也存在顯著的差別。地勢的起伏程度對於風化作用也具普遍意義:地勢起伏大的山區,風化產物易被外力剝蝕而使基岩裸露,加速風化。山坡的方向涉及到氣候和日照強度,如山體的向陽坡日照強,雨水多,而山體的背陽坡可能常年冰雪不化,顯然岩石的風化特點差別較大。 剝蝕與風化作用在大自然中相輔相成,只有當岩石被風化後,才易被剝蝕。而當岩石被剝蝕後,才能露出新鮮的岩石,使之繼續風化。風化產物的搬運是剝蝕作用的主要體現。當岩屑隨著搬運介質,如風或水等流動時,會對地表、河床及湖岸帶產生侵蝕。這樣也就產生更多的碎屑,為沉積作用提供了物質條件。 岩石在日光、水分、生物和空氣的作用下,逐漸被破壞和分解為沙和泥土,稱為風化作用。沙和泥土就是岩石風化後的產物。
I. 三大類岩石的分類和成因分別是什麼
岩石按照成因分為三大類:岩漿岩、沉積岩和變質岩。
一、岩漿岩的成因:地幔中呈流動狀態的熾熱岩漿向地表上升冷凝結晶形成岩漿岩。其中花崗岩類的岩石是由於岩漿侵入地殼,在地殼中慢慢冷卻,有足夠的時間在冷卻之前形成晶體,稱為侵入岩,如花崗岩。還有一類情況是岩漿快速上升,直到噴出地表,接觸到大氣或海水時冷卻形成岩石,稱為噴出岩,如玄武岩、黑曜岩。
二、沉積岩的成因:在地表不太深的地方,將其他岩石的風化產物和一些火山噴發物,經過水流或冰川的搬運、沉積、成岩作用形成的岩石。在地球地表,有70%的岩石是沉積岩,但如果從地球表面到16公里深的整個岩石圈算,沉積岩只佔 5%。沉積岩主要包括石灰岩、砂岩、頁岩等。
三、變質岩的成因:地球內部的溫度和壓力能使所有岩石變成變質岩。當岩石變成變質岩後,它的外形、構造、晶粒結構以及礦物組成都會發生變化。岩漿岩、沉積岩都可以變成變質岩,一種變質岩也可以變成另一種變質岩。變質岩比如大理岩、板岩等。
J. 岩石分為三大類各是:
岩石按其成因主要分為火成岩(岩漿岩)、沉積岩和變質岩三大類。
整個地殼中,火成岩大約佔95%,沉積岩只有不足5%,變質岩最少。不過在不同的圈層,三種岩石的分布比例相差很大。地表的岩石中有75%是沉積岩,火成岩只有25%。
距地表越深,則火成岩和變質岩越多。地殼深部和上地幔,主要由火成岩和變質岩構成。火成岩占整個地殼體積的64.7%,變質岩佔27.4%,沉積岩佔7.9%。其中玄武岩和輝長岩又佔全部火成岩的65.7%,花崗岩和其他淺色岩約佔34%。
這三種岩石之間的區別不是絕對的。隨著構成礦物的變化,它們的性質也會發生變化。隨著時間和環境的變遷,它們會轉變為另外一種性質的岩石。因而有人認為這種分類法較為武斷。
一、火成岩
火成岩是由熔岩或岩漿冷卻後凝固而成的岩石。火成岩按成因分為兩類:一類是岩漿出露地表凝卻而形成的火山岩(噴出岩);另一類是岩漿侵入地殼內部,在地表以下緩慢凝卻而形成的侵入岩。
噴出岩形成過程中,由於溫度和壓力迅速降低,可能來不及結晶或結晶較差,代表有浮岩和玄武岩;淺成岩是岩漿侵入到距離地表3千米之內,結晶較細小;而深成岩則是岩漿侵入到距離地表大於3千米的地殼深處,由於溫度、壓力高,結晶良好。典型的侵入岩如脈岩、花崗岩等。
目前已發現約700種的火成岩,大部分都在地殼表面以下形成,依其化學成分,形成時的溫度及壓力,其性質也有所不同。鮑氏反應系列描述了不同化學成分的火成岩在不同的溫度及壓力下結晶的情形。
火成岩是一種硅酸鹽岩石,依二氧化硅比例,分為酸性岩、中性岩、基性岩及超基性岩。若中性岩的氧化鈉及氧化鉀成分偏高,稱為鹼性岩。
地殼體積的64.7%都是火成岩,可分為橄欖岩、玄武岩、安山岩、花崗岩、粗面岩、響岩、脈岩及火山碎屑岩八大類。其中16%為花崗岩、17%為花崗閃長岩及閃長岩,只有0.6%是正長岩,0.3%是橄欖岩及純橄欖岩。海底的地殼99%是玄武岩,是鐵鎂質的火成岩。花崗岩和類似的岩石(稱為元花崗岩)形成許多大陸的地殼。
二、沉積岩
沉積岩是由外力作用下形成的,其中一部分又叫「水成岩」,是由水將風化或水侵蝕的物質搬運沉積,經過壓密和膠結作用形成的。
沉積岩是在地表因水中固體物質沉積及膠結而成,固體物質可能是舊有岩石或礦物的碎片、有機體、或是水中生物成長或是化學沉澱而成。過程中會使碎屑岩沉積物或是有機物質碎屑開始累積,或是溶液中的物質沉澱形成(即蒸發岩)。而沉積物質在相當的溫度及壓力下壓縮並且膠結(成岩作用),形成沉積岩。
沉積物可能是由風化作用形成,或是其他岩石因侵蝕作用形成,之後由水、風、冰、冰川或是崩壞作用運輸到後來的位置。其中mud rock(泥岩、頁岩及粉砂岩)佔65%,砂岩佔20到25%,而碳酸鹽岩(石灰岩及白雲岩)佔10到15%。地表約7.9%的岩石是由沉積岩組成,其中82%是頁岩,其他的包括石灰岩(6%),砂岩及長石沙岩(12%)。
沉積岩中常會有化石。沉積岩是在重力的影響下形成,一般會是以平行地面(或地層)或是接近平行的方式分布,也稱為地層岩。沉積岩中一小部分沉積在陡峭的山坡上,其中一層岩石在在界面上突然停止,而另一層岩石覆蓋了原來的岩石,會看出交錯的紋理。
沉積岩按沉積結構和組成可分為:礫岩-頁岩–砂岩–石灰岩–生物岩–化學岩, 主要分布在地表淺層。
三、變質岩
變質岩是由於地球內力的高溫高壓造成岩石中的化學成分改變或重結晶形成的。
變質岩是沉積岩、火成岩或是其他較早期的變質岩,在不同的溫度及壓力下所產生的,此過程稱為變質作用,會讓岩石的物理性質及化學性質有顯著的改變,變質作用前的岩石稱為原岩,在變質作用後變質成其他的礦物,或是產生再結晶作用,變質成同一礦物的不同形式。
變質岩可以依原岩分為兩大類:「正變質岩」和「副變質岩」,正變質岩是火成岩經變質作用形成的,副變質岩是沉積岩經變質作用形成的。變質作用的溫度需高於150 to 200°C,壓力需大於1500bars,都是比地表的溫度及壓力要高的條件,變質岩約佔地殼體積的27.4%。許多主要的經濟礦物都是在變質岩中生成的。
變質岩可以依變質的機制分為三類:因為岩漿的侵入,加熱附近的岩石,會產生接觸變質(contact metamorphism),是以溫度為主的變質。當沉積物埋在地下深處,會產生壓力變質(pressure metamorphism),也稱為埋藏變質(burial metamorphism),以壓力為主,溫度的影響不大,這類變質會產生類似玉之類的礦物。若熱及壓力都有相關影響,這稱為區域變質(regional metamorphism),一般會出現在造山區。
依結構的不同,變質岩可以分為二類,一類有纖維狀平面組織的稱為有葉理,另一類則是無葉理的。岩石的名稱會依其中有的礦物而定,片岩是有葉理的變質岩,主要含有像雲母等薄紋性礦物,片麻岩有不同亮度的可見帶,最常見的是花崗片麻岩,其他有葉理的變質岩有板岩、千枚岩及糜棱岩。常見的無葉理變質岩有大理石、滑石及蛇紋石,無葉理變質岩也包括由砂岩變質而成的石英岩,以及角頁岩。
(10)工程地質三大岩類擴展閱讀:
人類的應用
在人類發展中,岩石的應用涉關社會、科技等許多層面。人類和其他人科的岩石使用記錄可以追溯到250萬年前的舊石器時代。利用岩屑技術可以找到一些最古老,而仍在繼續使用的技術。有關金屬礦石的開采也是人類進步的幾個重要因素之一,依不同地區可以取得金屬的不同,其文明進步速度也有所影響。
一、采礦
采礦是由將有價值的礦物或其他地質材料,由礦石、礦脈等來源取出,和土壤分離的過程。采礦可採集的原料包括鹼金屬、貴金屬、鐵、鎢、煤、鑽石、石灰岩、油頁岩及岩鹽等。若一種材料無法用農業方式產生,也無法在實驗室或工廠用合成的方式取得,就需要以采礦的方式取得。廣義的開采是指從地球中取得任何自然資源(如石油、天然氣、鹽其至是水)。
岩石及金屬的開采早在史前時代就已經開始,現代的開采程序會先期礦體的探戡、分析礦石的潛在利益、開采需要的原料、若開采結束,將土地復原,可以供其他的使用。
開采程序的特性,會對環境帶來潛在的負面沖擊,不論是在開采過程中,甚至是在開采結束後都有影響。因此世界上大多數國家都用法律管理開采程序的負面影響。
二、建材
大理岩:大理岩的岩面質感細致,常用來作為壁面或地板。由於大理岩是由石灰岩變質而成,主要成分為碳酸鈣,因此也是製造水泥的原料。大理岩材質軟而細致,是很好的雕塑石材,許多有名的雕像都是由大理岩作成的,如著名的維納斯像。其他如牆面或擺飾,也常是由大理石加工琢磨而成,如花瓶、煙灰缸、桌子等家用品。 另外,也有大量以其石粉所生產的人造石之建材; 其性質與天然大理石非常類似。
花崗岩:台灣本土的花崗岩只有在金門才看得到,因此金門的老房子幾乎都是用花崗岩做成的。台灣的寺廟所用的花崗岩,是來自福建,多用於寺廟里的龍柱、地磚、石獅。
板岩:因其容易裂成薄板狀,且在山區極易取得,故原住民至今仍使用板岩作為建材,築成石板屋或圍牆。
礫岩:有些礫岩含有鵝卵石及砂,而且膠結不良,容易將它們分散開來,例如:台灣西部第四紀的頭嵙山層中就是這種礫岩,其中卵石和砂都是建材。
石灰岩:台灣最常見的石灰岩是由珊瑚形成的,通稱為珊瑚礁石灰岩。在澎湖,珊瑚礁石俗稱「石」,居民用以作為圍牆建材,以遮蔽強烈的東北季風,保護農作物。
泥岩:由於其主要成分是黏土,自古就被作為磚瓦、陶器的原料。
安山岩:由於材質堅硬,亦常用來作廟宇的龍柱、牆壁的石雕、墓碑、地磚等。
三、提煉金屬
金礦:含金的岩石經過風化和侵蝕作用,金會被分離出來而成自然金,因為金比泥沙重得多,容易沉積下來,經過淘洗,就成為黃金。
黃銅礦:黃銅礦是提煉銅最主要的礦物。
方鉛礦:方鉛礦呈現鉛灰色,有立方體的解理,是最重要的含鉛礦物。
赤鐵礦:赤鐵礦外觀顏色呈現鐵灰色或紅褐色,是最重要的含鐵礦物。
磁鐵礦:磁鐵礦屬含鐵礦物,具有磁性,吸附含鐵物質。